EP3835482B1 - Maschine und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Maschine und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn Download PDF

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EP3835482B1
EP3835482B1 EP20201445.2A EP20201445A EP3835482B1 EP 3835482 B1 EP3835482 B1 EP 3835482B1 EP 20201445 A EP20201445 A EP 20201445A EP 3835482 B1 EP3835482 B1 EP 3835482B1
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EP
European Patent Office
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paper web
section
paper
machine according
press
Prior art date
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EP20201445.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3835482A1 (de
Inventor
Jacob Zittlow
Thomas RÜHL
Christoph Strempfl
Philip Schnellinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3835482A1 publication Critical patent/EP3835482A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/12—Crêping
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper

Definitions

  • the invention relates to a paper machine suitable for producing a sack kraft paper web and a low-strength paper web, comprising a forming section for forming and dewatering the paper web, a press section and a dryer section with a pre-dryer section and a post-dryer section for further dewatering of the paper web, and a reel, wherein after the Pre-dryer section is arranged a compression device for compressing the fibrous web.
  • the invention also relates to a method for producing a sack kraft paper web and a low-strength paper web in a paper machine.
  • the documents WO2016/083170 A1 and EP 3 023 543 A1 disclose a paper machine for the production of sack kraft paper, a niche product of packaging paper.
  • the investment and operating costs for production should be minimized while maintaining high quality. This is achieved, among other things, by subjecting the fibrous stock suspension used to high-consistency grinding and low-consistency grinding in stock preparation, and by stimulating the sheet-forming area to perform shaking movements using a shaking device.
  • the extensibility of the sack kraft paper is improved by a compression device.
  • the disclosed paper machine and process are tailored for the manufacture of the niche product "sack kraft paper".
  • the market for sack kraft paper is subject to fluctuations. Any overcapacity that arises must be stored or sold at a lower price, or production must be curtailed.
  • the object of the invention is therefore to improve the capacity utilization of the paper machine for the production of sack kraft paper.
  • a paper machine which is suitable for producing a sack kraft paper web and a low-strength paper web, comprising a forming section for forming and draining the paper web, a press section and a dryer section with a pre-dryer section and a post-dryer section for further draining of the paper web, and a reel, an upsetting device for upsetting the fibrous web being arranged after the pre-dryer section.
  • a sizing device is additionally arranged after the pre-dryer section.
  • a paper machine with a sizing device is, for example, from the document EP 1 911 877 A2 known.
  • a low-strength paper web is to be understood as meaning papers from the following group: kraft papers, corrugated base papers such as testliner, corrugated medium or also known as corrugated base paper.
  • the low-strength paper web is preferably made at least partially from one of the following raw materials: waste paper, short fibers that have been obtained from deciduous wood, for example, fresh wood-containing fibers, for example CTMP, TMP.
  • Sack kraft paper contains fresh fiber pulp, which is preferably obtained from coniferous wood and is also known as long-fiber pulp. Sack kraft papers therefore have a significantly higher strength potential than the low-strength paper webs described.
  • the paper web is guided through the compression device after the pre-dryer section and creped there, preferably in the longitudinal direction, ie in the machine running direction.
  • the path is chosen so that the gluing device is bypassed.
  • the paper machine is designed in such a way that the dry content of the sack kraft paper web is in the range of 60% to 65% at the entrance to the compression device.
  • it is only dewatered to a sufficient extent in the press section so that a dry content in the range of 38% to 44% is achieved after the last press nip. This can be achieved with small line forces in the press section.
  • the sack kraft paper web is completely dried in the after-dryer section, preferably to a dry content of between 92% and 98%, in particular between 95% and 98%.
  • the sack kraft paper web is then rolled up in the reel.
  • a low-strength paper web is to be produced on the paper machine according to the invention, the paper web is guided through the sizing device after the pre-dryer section and strength-increasing glue is applied there to one or both sides of the paper surface of the paper web.
  • the path is chosen so that the upsetting device is bypassed.
  • the low-strength paper web must already have a dry content in the range from 88% to 96%, in particular in the range from 90% to 95%, when it enters the sizing device, ie at the end of the pre-dryer section.
  • the press section is dimensioned in such a way that it is suitable for enabling the necessary higher linear forces at the press nips in order to increase the inlet dryness in the pre-dryer section to 43% to 55%, in particular to 45% to 53%.
  • the low-strength paper web is dried in the after-dryer section to a final dry content of between 90% and 98%, in particular between 92% and 96%.
  • the steam and condensate system in the pre-dryer section to include at least one heating group, preferably 2 or more, with thermocompressors for heating the drying cylinders assigned to the heating group .
  • the drying capacity of the drying cylinders in the heating group can be set independently of the drying capacity of the other heating groups. This is not the case with the cascade system. There is a dependency between the heating groups.
  • the drying performance of the drying cylinders can be increased by thermocompressors than is usual when producing a sack kraft paper web.
  • the compression device and the sizing device are arranged downstream of the pre-dryer section.
  • sack kraft paper webs are produced using a so-called “extensible unit”, known for example as a clupak unit, as a compression device with an elastic band, by which the still moist fibrous web is creped in order to improve its stretching properties in the web running direction.
  • extensible unit known for example as a clupak unit
  • the upsetting device is arranged below the sizing device.
  • the upsetting device can be arranged in the basement of the paper machine. It can, for example, be suspended from the framing of the paper machines without touching the basement floor.
  • the upsetting device is arranged above the sizing device. This can be advantageous with regard to maintenance, for example when replacing rollers, since the indoor crane can be used.
  • the upsetting device can be arranged before or after the sizing device, viewed in the machine direction. This can be advantageous in cramped structural conditions.
  • the sizing device can be designed as a film press or size press, which are already known from the prior art.
  • Starch can be used as a sizing agent.
  • a transfer device is arranged and suitably designed for selectively transferring the paper web into the compression device or into the sizing device.
  • the transfer device can be automated or manually operable. It can be designed with a cable guide for transferring the paper web both for the sizing device and for the compression device.
  • the transfer device can include steering and/or transport elements for steering and transporting the paper web into the respective cable guide. The steering and/or transport elements can be pivotable.
  • An after-dryer section is preferably arranged after the compression device and sizing device.
  • the forming section is preferably designed as a fourdrinier wire.
  • the press section can have at least one, preferably two, shoe press nips.
  • the press nip length of the shoe press nips is preferably more than 250 mm, in particular more than 270 mm. This enables a flexible and adjustable dewatering capacity, which is advantageous when changing production from sack kraft paper to low-strength paper and vice versa.
  • the press section is designed as a compact press with a central roller.
  • the press section is dimensioned and designed in such a way that the sum of the linear forces of all press nips can be adjusted in a first linear force range of ⁇ 1300kN/m and alternatively in a second linear force range of ⁇ 1300kN/m.
  • the paper web is guided through the compression device and the press section is set in such a way that the sum of the linear forces of all press nips lies in the second linear force range.
  • the paper web is guided through the sizing device and the press section is adjusted in such a way that the sum of the linear forces of all press nips is in the first linear force range.
  • the press section has two shoe press nips and is dimensioned and designed in such a way that the linear force of the first press nip for the production of a low-strength paper web is in a linear force range of ⁇ 1000kN/m and alternatively for the production of a sack kraft paper web in a linear force range of ⁇ 500kN /m, in particular from ⁇ 400kN/m, in particular from 100kN/m to 200kN/m.
  • the steam and condensate system of the pre-dryer section includes at least one heating group with thermocompressors for heating the drying cylinders assigned to the heating group.
  • the pre-dryer section has at least one single-tier dryer group, in which the paper web is guided alternately around drying cylinders and suction guide rolls. This is followed by two-row drying groups, with the paper web being guided alternately around drying cylinders.
  • the pre-dryer section thus includes both single-tier and two-tier dryer groups.
  • the after-dryer section preferably comprises exclusively two-tier dryer groups.
  • At least the first two upper drying cylinders of the after-dryer section are not wrapped by a drying fabric.
  • the paper web is not covered. This enables the use of impingement dryers to increase shrinkage in the cross-machine direction in the production of sack kraft paper webs.
  • the object is also achieved by a method for the selective production of a sack kraft paper web and a low-strength paper web in a paper machine, comprising a forming section for forming and dewatering the paper web, a press section and a dryer section with a pre-dryer section and a post-dryer section for further dewatering of the paper web, and a reel, with a compression device for compressing the fibrous web and, in addition, a sizing device being arranged after the pre-dryer section, with the paper web being guided past the compression device through the sizing device to produce a low-strength paper web, and the paper web being guided past the sizing device to produce sack kraft paper the upsetting device is guided.
  • the invention also expressly extends to those embodiments which are not given by combinations of features from explicit back references of the claims, with which the disclosed features of the invention - insofar as this is technically meaningful - can be combined with one another as desired.
  • FIG 1 shows a first embodiment of a paper machine 1 according to the invention in a simplified representation.
  • the paper machine 1 shown is suitable for producing a sack kraft paper web 2 and a low-strength paper web 2.1.
  • a pulp suspension is fed through a headbox into the forming section 3, which is designed as a fourdrinier wire, where it is dewatered and a paper web 2, 2.1 is formed.
  • a press section 4 then follows in machine direction 16. It comprises two separate press nips, both of which are designed as press nips with an extended press gap, in this case two shoe press nips.
  • the length of the pressing nip is more than 250mm.
  • the paper web 2, 2.1 is dried in the pre-drying section 5.1 of the drying section 5.
  • the paper web 2, 2.1 is alternately guided around drying cylinders 6 and guide rollers 7.
  • the paper web 2, 2.1 meanders around steam-heated drying cylinders 6 and guide rollers 7 and comes into direct contact with the drying cylinders 6.
  • the pre-dryer section 5.1 is enclosed by a hood 8.
  • the steam and condensate system of the pre-dryer section which is not shown, comprises 2 heating groups with thermocompressors for heating the drying cylinders 6 assigned to the heating group.
  • a compression device 10 for compressing the fibrous web is arranged after the pre-dryer section 5.1.
  • a sizing device 11 is additionally arranged after the pre-dryer section.
  • the upsetting device 10 is suspended from a console 10.1 arranged below the sizing device 11 in the basement 15 of the paper machine 1.
  • a transfer device 12 is provided in front of the compression device 10 and in front of the sizing device 11 seen in machine direction 16, with which it is possible to guide the paper web 2, 2.1 either through the compression device 10 or through the sizing device 11.
  • the transfer device 12 comprises steering and/or transport elements for steering and transporting the paper web into the respective cable guide.
  • the sizing device 11 which is designed as a film press.
  • a sack kraft paper web 2 is produced, the paper web is guided into the sizing device 11 .
  • both web travel paths are only shown for clarification, although this does not occur in practice.
  • the web routes can be seen alternatively.
  • This is followed by a post-dryer section 5.2 in which the paper web is dried to the final dry content for both production scenarios.
  • the after-dryer section is also enclosed in a hood 8 .
  • the after-dryer section 5.2 comprises only two-tier dryer groups.
  • the first four upper drying cylinders 6 of the after-dryer section 5.2 are not wrapped by a drying wire. As a result, the paper web 2 is not covered. This enables the use of impingement dryers 17 to increase the shrinkage transverse to the machine direction 16 in the production of sack kraft paper webs 2.
  • FIG 2 shows a second embodiment of a paper machine 1 according to the invention in a simplified representation.
  • the paper machine 1 shown is also suitable for producing a sack kraft paper web 2 and a low-strength paper web 2.1.
  • the structure differs from the structure of the paper machine 1 in figure 1 only in the arrangement of the sizing device 11 relative to the compression device 10. Both devices are also arranged directly after the pre-dryer section 5.1.
  • the compression device 10 is in this Example arranged standing on a console 10.1 above the gluing device 11.
  • a transfer device 12 is also provided in front of the compression device 10 and in front of the sizing device 11, seen in machine direction 16, with which it is possible to guide the paper web 2, 2.1 either through the compression device 10 or through the sizing device 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine geeignet zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn und einer festigkeitsarmen Papierbahn, umfassend eine Formiersektion zum Formieren und Entwässern der Papierbahn, eine Pressensektion und eine Trockenpartie mit einer Vortrockenpartie und einer Nachtrockenpartie, zum weiteren Entwässern der Papierbahn, sowie einer Aufrollung, wobei nach der Vortrockenpartie eine Staucheinrichtung zum Stauchen der Faserstoffbahn angeordnet ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn und einer festigkeitsarmen Papierbahn in einer Papiermaschine.
  • Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Die Dokumente WO2016/083170 A1 und EP 3 023 543 A1 offenbaren eine Papiermaschine zur Herstellung von Sackkraftpapier, als Nischenprodukt von Verpackungspapier. Die Investitions- und Betriebskosten für die Herstellung sollen unter Aufrechterhaltung einer hohen Qualität minimiert werden. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass die eingesetzte Faserstoffsuspension in der Stoffaufbereitung einer Hochkonsistenzmahlung und einer Niedrigkonsistenzmahlung unterzogen wird und der Blattbildungsbereich zu Schüttelbewegungen durch eine Schüttelvorrichtung angeregt wird. Die Dehnfähigkeit des Sackkraftpapiers wird durch eine Staucheinrichtung verbessert. Die offenbarte Papiermaschine und der Prozess sind auf die Herstellung des Nischenproduktes "Sackkraftpapier" zugeschnitten.
  • Der Markt für Sackkraftpapiere ist Schwankungen unterworfen. Entstehende Überkapazitäten müssen eingelagert oder zu einem günstigeren Preis verkauft werden oder die Produktion gedrosselt werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Auslastung der Papiermaschine für die Herstellung von Sackkraftpapieren zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Papiermaschine vorgeschlagen, die geeignet ist zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn und einer festigkeitsarmen Papierbahn, umfassend eine Formiersektion zum Formieren und Entwässern der Papierbahn, eine Pressensektion und eine Trockenpartie mit einer Vortrockenpartie und einer Nachtrockenpartie, zum weiteren Entwässern der Papierbahn, sowie einer Aufrollung, wobei nach der Vortrockenpartie eine Staucheinrichtung zum Stauchen der Faserstoffbahn angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist nach der Vortrockenpartie zusätzlich eine Leimungseinrichtung angeordnet.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die Herstellung von festigkeitsarmen Papieren und von Sackkraftpapieren auf einer Papiermaschine möglich ist, wenn das Konzept der Papiermaschine zur Herstellung von Sackkraftpapiere mit einer zusätzlichen Leimungseinrichtung ausgerüstet ist. Sie haben auch erkannt, dass der Markt für festigkeitsarme Papiere weitere Kapazitäten aufnehmen kann. Somit kann die Auslastung der Papiermaschine verbessert werden und wirtschaftlich vorteilhaft betrieben werden. Eine Papiermaschine mit Leimungseinrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument EP 1 911 877 A2 bekannt.
  • Unter einer festigkeitsarmen Papierbahn sollen im Rahmen dieser Erfindung Papiere aus folgender Gruppe verstanden werden: Kraftpapiere, Wellpappenrohpapiere wie Testliner, Corrugated Medium oder auch Wellenrohpapier genannt.
  • Die festigkeitsarme Papierbahn ist vorzugsweise zumindest teilweise aus einer der folgenden Rohstoffe hergestellt: Altpapier, Kurzfasern, die beispielsweise aus Laubholz gewonnen worden sind, holzhaltige Frischfaser, beispielsweise CTMP, TMP.
  • Sackkraftpapiere enthalten Frischfaserzellstoffe, die vorzugsweise aus Nadelhölzern gewonnen werden und auch als Langfaserzellstoffe bezeichnet werden. Sackkraftpapiere haben somit ein wesentlich höheres Festigkeitspotential als die beschriebenen festigkeitsarmen Papierbahnen.
  • Soll auf der erfindungsgemäßen Papiermaschine eine Sackkraftpapierbahn hergestellt werden, so wird die Papierbahn im Anschluss an die Vortrockenpartie durch die Staucheinrichtung geführt und dort vorzugsweise in Längsrichtung, das heißt in Maschinenlaufrichtung gekreppt. Dabei wird die Bahnführung so gewählt, dass die Leimungseinrichtung umfahren wird. Die Papiermaschine ist so ausgelegt, dass der Trockengehalt der Sackkraftpapierbahn am Eintritt in die Staucheinrichtung im Bereich von 60% bis 65% liegt. Zur Erreichung guter Porositätswerte der Sackkraftpapierbahn wird sie in der Pressenpartie nur viel entwässert, dass ein Trockengehalt nach dem letzten Pressnip im Bereich von 38% bis 44% erreicht wird. Dies ist mit kleinen Linienkräften in der Pressenpartie erreichbar. Nach der Staucheinrichtung wird die Sackkraftpapierbahn in der Nachtrockenpartie fertig getrocknet, vorzugsweise auf Trockengehalte zwischen 92% und 98%, insbesondere zwischen 95% und 98%. Anschließend wird die Sackkraftpapierbahn in der Aufrollung aufgerollt.
  • Soll auf der erfindungsgemäßen Papiermaschine eine festigkeitsarme Papierbahn hergestellt werden, so wird die Papierbahn im Anschluss an die Vortrockenpartie durch die Leimungseinrichtung geführt und dort einseitig oder beidseitig auf die Papieroberfläche der Papierbahn festigkeitssteigernder Leim aufgetragen. Dabei wird die Bahnführung so gewählt, dass die Staucheinrichtung umfahren wird. Die festigkeitsarme Papierbahn muss am Eintritt in die Leimungseinrichtung, das heißt am Ende der Vortrockenpartie schon einen Trockengehalt im Bereich von 88% bis 96%, insbesondere im Bereich von 90% bis 95% besitzen. Um dies zu erreichen, ist die Pressenpartie so dimensioniert, dass sie geeignet ist, die notwendigerweise höheren Linienkräfte an den Pressnips zu ermöglichen um Eingangstrockengehalt in die Vortrockenpartie auf 43% bis 55%, insbesondere auf 45% bis 53% zu erhöhen. Nach der Leimungseinrichtung wird die festigkeitsarme Papierbahn in der Nachtrockenpartie auf den Endtrockengehalt zwischen 90% und 98%, insbesondere zwischen 92% und 96% getrocknet.
  • Eine weitere, optionale Möglichkeit, den geforderten Trockengehalt in der festigkeitsarmen Papierbahn am Ende der Vortrockenpartie zu erreichen, besteht darin, dass das Dampf- und Kondensatsystem der Vortrockenpartie mindestens eine Heizgruppe, vorzugsweise 2 oder mehr, mit Thermokompressoren zur Beheizung der der Heizgruppe zugeordneten Trockenzylinder umfasst. Dadurch kann, im Gegensatz zu einem Kaskadensystem, die Trocknungsleistung der Trockenzylinder in der Heizgruppe unabhängig von der Trocknungsleistung der anderen Heizgruppen eingestellt werden. Beim Kaskadensystem ist das nicht so. Es besteht eine Abhängigkeit zwischen den Heizgruppen. Bei der Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn kann die Trocknungsleistung der Trockenzylinder durch Thermokompressoren höher gefahren werden als bei der Herstellung einer Sackkraftpapierbahn üblich ist.
  • Die Staucheinrichtung und die Leimungseinrichtung sind in der erfindungsgemäßen Papiermaschine im Anschluss an die Vortrockenpartie angeordnet.
  • Sackkraftpapierbahnen werden bekanntermaßen unter Verwendung einer sogenannten "Extensible Unit", beispielsweise bekannt als Clupak-Einheit, als Staucheinrichtung mit einem elastischen Band hergestellt, durch die noch feuchte Faserstoffbahn gekreppt wird, um deren Dehnungseigenschaften in Bahnlaufrichtung zu verbessern.
  • In einer praktischen möglichen Ausführung ist die Staucheinrichtung unterhalb der Leimungseinrichtung angeordnet. Die Staucheinrichtung kann im Keller der Papiermaschine angeordnet sein. Sie kann dabei beispielsweise an der Stuhlung der Papiermaschinen hängend befestigt sein ohne den Kellerboden zu berühren.
  • Es ist auch denkbar, wenn die Staucheinrichtung oberhalb der Leimungseinrichtung angeordnet ist. Dies kann bezüglich der Wartung, beispielsweise beim Austausch von Walzen, vorteilhaft sein, da der Hallenkran benutzt werden kann.
  • Die Staucheinrichtung kann in Maschinenlaufrichtung gesehen vor oder nach der Leimungseinrichtung angeordnet sein. Dies kann vorteilhaft sein, bei beengten baulichen Verhältnissen.
  • Ferner kann die Leimungseinrichtung als Filmpresse oder Leimpresse, welche aus dem Stand der Technik bereits bekannt sind, ausgeführt sein. Als Leimungsmittel kann Stärke eingesetzt sein.
  • In einer vorteilhaften praktischen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass nach der Vortrockenpartie eine Überführvorrichtung angeordnet und geeignet ausgeführt ist zum wahlweisen Überführen der Papierbahn in die Staucheinrichtung oder in die Leimungseinrichtung. Die Überführvorrichtung kann automatisiert oder manuell bedienbar sein. Sie kann sowohl für die Leimungseinrichtung als auch für die Staucheinrichtung mit einer Seilführung zur Überführung der Papierbahn ausgeführt sein. Die Überführvorrichtung kann Lenk und/oder Transportelemente zum Lenken und Transportieren der Papierbahn in die jeweilige Seilführung umfassen. Die Lenk und/oder Transportelemente können schwenkbar ausgeführt sein.
  • Vorzugsweise ist nach der Staucheinrichtung und Leimungseinrichtung eine Nachtrockenpartie angeordnet.
  • Die Formiersektion ist vorzugsweise als Langsieb ausgebildet.
  • In einem praktischen Fall kann die Pressensektion mindestens einen, vorzugsweise zwei Schuhpressnips aufweisen. Die Pressniplänge der Schuhpressnips liegt vorzugsweise bei mehr als 250mm, insbesondere bei mehr als 270mm. Dies ermöglicht eine flexible und einstellbare Entwässerungsleistung, die bei Produktionswechsel von Sackkraftpapier zu festigkeitsarmem Papier und umgekehrt vorteilhaft ist.
  • In einer möglichen Weiterentwicklung ist die Pressensektion eine als Kompaktpresse mit Zentralwalze ausgeführt.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Pressensektion so dimensioniert und gestaltet ist, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips in einem ersten Linienkraftbereich von ≥ 1300kN/m und alternativ in einem zweiten Linienkraftbereich von < 1300kN/m einstellbar sind.
  • In einem möglichen praktischen Fall ist zur Herstellung von Sackkraftpapier die Papierbahn durch die Staucheinrichtung geführt und die Pressenpartie so ist eingestellt, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips im zweiten Linienkraftbereich liegen.
  • In einem weiteren möglichen praktischen Fall ist zur Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn die Papierbahn durch die Leimungseinrichtung geführt und die Pressenpartie so eingestellt, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips im ersten Linienkraftbereich liegen.
  • Vorteilhaft ist auch, wenn die Pressensektion zwei Schuhpressnips aufweist und so dimensioniert und gestaltet ist, dass die Linienkraft des ersten Pressnips für die Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn in einem Linienkraftbereich von ≥ 1000kN/m und alternativ für die Herstellung einer Sackkraftpapierbahn in einem Linienkraftbereich von < 500kN/m, insbesondere von < 400kN/m, insbesondere von 100kN/m bis 200kN/m, einstellbar ist.
  • Hinsichtlich einer flexiblen Trocknungsleistung umfasst das Dampf- und Kondensatsystem der Vortrockenpartie mindestens eine Heizgruppe mit Thermokompressoren zur Beheizung der der Heizgruppe zugeordneten Trockenzylinder.
  • Die Vortrockenpartie weist am Beginn mindestens eine einreihige Trockengruppe auf, bei der die Papierbahn abwechselnd um Trockenzylinder und besaugte Leitwalzen, geführt ist. Anschließend folgen zwei-reihige Trockengruppen, wobei die Papierbahn abwechselnd um Trockenzylinder geführt ist. Die Vortrockenpartie umfasst also sowohl einreihige als auch zwei-reihige Trockengruppen.
  • Die Nachtrockenpartie umfasst vorzugsweise ausschließlich zwei-reihige Trockengruppen.
  • Vorzugsweise werden mindestens die ersten beiden oberen Trockenzylinder der Nachtrockenpartie nicht von einem Trockensieb umschlungen. Dadurch wird die Papierbahn nicht abgedeckt. Dies ermöglicht den Einsatz von Prallströmungstrocknern zur Erhöhung des Schrumpfes quer zur Maschinenlaufrichtung bei der Herstellung von Sackkraftpapierbahnen.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur wahlweisen Herstellung einer Sackkraftpapierbahn und einer festigkeitsarmen Papierbahn, in einer Papiermaschine gelöst, umfassend eine Formiersektion zum Formieren und Entwässern der Papierbahn, eine Pressensektion und eine Trockenpartie mit einer Vortrockenpartie und einer Nachtrockenpartie, zum weiteren Entwässern der Papierbahn, sowie einer Aufrollung, wobei nach der Vortrockenpartie eine Staucheinrichtung zum Stauchen der Faserstoffbahn und zusätzlich eine Leimungseinrichtung angeordnet wird, wobei zur Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn die Papierbahn an der Staucheinrichtung vorbei durch die Leimungseinrichtung geführt wird und zur Herstellung von Sackkraftpapier die Papierbahn an der Leimungseinrichtung vorbei durch die Staucheinrichtung geführt wird.
  • Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschine in vereinfachter Darstellung;
    Figur 2
    eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschine in vereinfachter Darstellung;
  • Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschine 1 in vereinfachter Darstellung. Die gezeigte Papiermaschine 1 ist geeignet zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn 2 und einer festigkeitsarmen Papierbahn 2.1. In die Formiersektion 3, die als langsieb ausgeführt ist, wird durch einen Stoffauflauf eine Faserstoffsupension gegeben, dort entwässert und eine Papierbahn 2, 2.1 gebildet wird. Anschließend folgt in Maschinenlaufrichtung 16 eine Pressensektion 4. Sie umfasst zwei einzeln stehende Pressnips, welche beide als Pressnips mit verlängertem Pressspalt, in diesem Fall zwei Schuhpressnips, ausgeführt sind. Die Länge der Presspalte beträgt mehr als 250mm. Danach wird die Papierbahn 2, 2.1 in der Vortrockenpartie 5.1 der Trockenpartie 5 getrocknet. Sie weist am Beginn mindestens eine einreihige Trockengruppe auf, bei der die Papierbahn 2, 2.1 abwechselnd um Trockenzylinder 6 und Leitwalzen 7 geführt ist. Anschließend folgen zwei-reihige Trockengruppen, wobei die Papierbahn 2, 2.1 abwechselnd um um Trockenzylinder geführt ist. Die Papierbahn 2, 2.1 läuft mäanderformig um mit Dampf beheizte Trockenzylinder 6 und um Leitwalzen 7 und kommt in direkten Kontakt mit den mit den Trockenzylindern 6. Die Vortrockenpartie 5.1 ist mit einer Haube 8 eingehaust. Das nicht dargestellte Dampf- und Kondensatsystem der Vortrockenpartie umfasst in diesem Beispiel 2 Heizgruppen mit Thermokompressoren zur Beheizung der der Heizgruppe zugeordneten Trockenzylinder 6. Dadurch kann, im Gegensatz zu einem Kaskadensystem, die Trocknungsleistung der Trockenzylinder 6 in der Heizgruppe unabhängig von der Trocknungsleistung der anderen Heizgruppen eingestellt werden. Nach der Vortrockenpartie 5.1 ist eine Staucheinrichtung 10 zum Stauchen der Faserstoffbahn angeordnet. Erfindungsgemäß ist nach der Vortrockenpartie zusätzlich eine Leimungseinrichtung 11 angeordnet. Die Staucheinrichtung 10 ist in diesem Beispiel an einer Konsole 10.1 hängend unterhalb der Leimungseinrichtung 11 im Keller 15 der Papiermaschine 1 angeordnet. In Maschinenlaufrichtung 16 gesehen ist vor der Staucheinrichtung 10 und vor der Leimungseinrichtung 11 eine Überführvorrichtung 12 vorgesehen, mit der es möglich ist die Papierbahn 2, 2.1 wahlweise durch die Staucheinrichtung 10 oder durch die Leimungseinrichtung 11 zu führen. Dazu umfasst die Überführvorrichtung 12 Lenk- und/oder Transportelemente zum Lenken und Transportieren der Papierbahn in die jeweilige Seilführung umfassen. Bei der Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn 2.1 wird diese zu und durch die Leimungseinrichtung 11, welche als Filmpresse ausgeführt ist, geleitet. Wird hingegen eine Sackkraftpapierbahn 2 produziert wird die Papierbahn in die Leimungseinrichtung 11 gelenkt. In diesem Beispiel sind lediglich zur Verdeutlichung beide Bahnlaufwege dargestellt, obwohl dies in der Praxis nicht vorkommt. Die Bahnlaufwege sind alternativ zu sehen. Anschließend folgt eine Nachtrockenpartie 5.2 in der die Papierbahn für beide Produktionsszenarien auf den Endtrockengehalt getrocknet wird. Die Nachtrockenpartie ist ebenfalls mit einer Haube 8 eingehaust. Die Nachtrockenpartie 5.2 umfasst ausschließlich zwei-reihige Trockengruppen. Die ersten vier oberen Trockenzylinder 6 der Nachtrockenpartie 5.2 werden nicht von einem Trockensieb umschlungen. Dadurch wird die Papierbahn 2 nicht abgedeckt. Dies ermöglicht den Einsatz von Prallströmungstrocknern 17 zur Erhöhung des Schrumpfes quer zur Maschinenlaufrichtung 16 bei der Herstellung von Sackkraftpapierbahnen 2.
  • Anschließend wird die Papierbahn 2, 2.1 aufgerollt.
  • Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschine 1 in vereinfachter Darstellung. Die gezeigte Papiermaschine 1 ist ebenfalls geeignet zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn 2 und einer festigkeitsarmen Papierbahn 2.1. Der Aufbau unterscheidet sich von dem Aufbau der Papiermaschine 1 in Figur 1 lediglich in der Anordnung der Leimungseinrichtung 11 relativ zu der Staucheinrichtung 10. Beide Einrichtungen sind ebenfalls direkt nach der Vortrockenpartie 5.1 angeordnet. Die Staucheinrichtung 10 ist in diesem Beispiel auf einer Konsole 10.1 stehend oberhalb der Leimungseinrichtung 11 angeordnet. In Maschinenlaufrichtung 16 gesehen ist vor der Staucheinrichtung 10 und vor der Leimungseinrichtung 11 ebenfalls eine Überführvorrichtung 12 vorgesehen, mit der es möglich ist die Papierbahn 2, 2.1 wahlweise durch die Staucheinrichtung 10 oder durch die Leimungseinrichtung 11 zu führen.
  • Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Papiermaschine
    2
    Sackkraftpapierbahn
    2.1
    festigkeitsarme Papierbahn
    3
    Formiersektion
    4
    Pressensektion
    5
    Trockenpartie
    5.1
    Vortrockenpartie
    5.2
    Nachtrockenpartie
    6
    Trockenzylinder
    7
    Leitwalzen
    8
    Haube
    9
    Aufrollung
    10
    Staucheinrichtung
    10.1
    Konsole
    11
    Leimungseinrichtung
    12
    Überführvorrichtung
    13
    Bedienebene
    14
    Fundament
    15
    Keller
    16
    Maschinenlaufrichtung
    17
    Prallströmungstrockner

Claims (14)

  1. Papiermaschine (1) geeignet zur Herstellung einer Sackkraftpapierbahn (2) und einer festigkeitsarmen Papierbahn (2.1), umfassend eine Formiersektion (3) zum Formieren und Entwässern der Papierbahn (2, 2.1), eine Pressensektion (4) und eine Trockenpartie (5) mit einer Vortrockenpartie (5.1) und einer Nachtrockenpartie (5.2), zum weiteren Entwässern der Papierbahn (2, 2.1), sowie einer Aufrollung (9), wobei nach der Vortrockenpartie (5.1) eine Staucheinrichtung (10) zum Stauchen der Papierbahn (2, 2.1) angeordnet ist, wobei nach der Vortrockenpartie (5.1) zusätzlich eine Leimungseinrichtung (11) angeordnet ist.
  2. Papiermaschine nach Anspruch 1, wobei die Staucheinrichtung (10 )unterhalb der Leimungseinrichtung (11) angeordnet ist.
  3. Papiermaschine nach Anspruch 1, wobei die Staucheinrichtung (10)oberhalb der Leimungseinrichtung (11) angeordnet ist.
  4. Papiermaschine nach Anspruch 1, wobei die Staucheinrichtung (10)in Maschinenlaufrichtung (16) gesehen vor oder nach der Leimungseinrichtung (11) angeordnet ist.
  5. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach der Vortrockenpartie (5.1) eine Überführvorrichtung (12) angeordnet und geeignet ausgeführt ist zum wahlweisen Überführen der Papierbahn (2, 2.1) in die Staucheinrichtung (10 )oder in die Leimungseinrichtung (11).
  6. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach der Staucheinrichtung (10)und Leimungseinrichtung (11) eine Nachtrockenpartie (5.2) angeordnet ist.
  7. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formiersektion (3) als Langsieb ausgebildet ist.
  8. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressensektion (4) mindestens einen, vorzugsweise zwei Schuhpressnips aufweist.
  9. Papiermaschine nach Anspruch 1 bis 8, wobei die Pressensektion (4) eine als Kompaktpresse ausgeführt ist
  10. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressensektion (4) so dimensioniert und gestaltet ist, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips in einem ersten Linienkraftbereich von ≥ 1300kN/m und alternativ in einem zweiten Linienkraftbereich von < 1300kN/m einstellbar sind.
  11. Papiermaschine nach Anspruch 10, wobei zur Herstellung von Sackkraftpapier (2) die Papierbahn durch die Staucheinrichtung (10 )geführt ist und die Pressenpartie (4) so eingestellt ist, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips im zweiten Linienkraftbereich liegen.
  12. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn (2.1) die Papierbahn durch die Leimungseinrichtung (11) geführt ist und die Pressensektion (4) so eingestellt ist, dass die Summe der Linienkräfte aller Pressnips im ersten Linienkraftbereich liegen.
  13. Papiermaschine nach Anspruch 1, wobei das Dampf- und Kondensatsystem der Vortrockenpartie (5.1) mindestens eine Heizgruppe mit Thermokompressoren zur Beheizung der zur Heizgruppe zugeordneten Trockenzylindern (6) umfasst.
  14. Verfahren zur wahlweisen Herstellung einer Sackkraftpapierbahn (2) und einer festigkeitsarmen Papierbahn (2.1), in einer Papiermaschine 1 umfassend eine Formiersektion (3) zum Formieren und Entwässern der Papierbahn, eine Pressensektion (4) und eine Trockenpartie (5) mit einer Vortrockenpartie (5.1) und einer Nachtrockenpartie (5.2), zum weiteren Entwässern der Papierbahn (2, 2.1), sowie einer Aufrollung (9), wobei nach der Vortrockenpartie (5.1) eine Staucheinrichtung (10 )zum Stauchen der Papierbahn und zusätzlich eine Leimungseinrichtung (11) angeordnet wird, wobei zur Herstellung einer festigkeitsarmen Papierbahn (2.1) die Papierbahn an der Staucheinrichtung (10) vorbei durch die Leimungseinrichtung (11) geführt wird und zur Herstellung von Sackkraftpapier (2) die Papierbahn an der Leimungseinrichtung (11) vorbei durch die Staucheinrichtung (10) geführt wird.
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